Unul dintre principalii factori care influenteaza performanta retelei wireless este frecventa radio folosita. Alegerea frecventei potrivite are un impact direct asupra ratelor de transfer care pot fi atinse de catre utilizatori. Tousi, decizia de a folosi 2,4 GHz sau 5 GHz nu este tocmai simpla. Fiecare mediu wireless este unic in felul lui si nu exista o reteta universala care sa se potriveasca in toate situatiile. Pentru ca lucrurile sa fie si mai dificile, tehnologia wireless ofera mai multe standarde din care se poate alege, fiecare cu beneficiile si neajunsurile sale.
Benzile de frecvente wireless
Intelegerea benzilor de frecvente este vitala pentru a decide in cunostiinta de cauza latimea canalului wireless. In prezent, sunt utilizate doua benzi de frecvente, banda de 2,4 GHz si banda de 5 GHz. Fiecare banda in parte este impartita in mai multe canale radio. Access Point-urile (AP) sunt configurate sa functioneze pe unul dintre aceste canale, receptionand si transmitand pachete de date, in esenta creandu-se o celula care ofera serviciu wireless pe o anumita suprafata.
Banda de 2,4 GHz este impartita in 14 canale, insa disponibilitatea acestora variaza in functie de domeniul de reglementare in care se instaleaza reteaua wireless. Astfel, in Europa putem folosi pana la 13 canale, in timp ce in SUA numai 11 dintre acestea sunt disponibile. Latimea unui canal este de 20 MHz, adica cele 14 canale vor insuma 280 MHz. Problema este ca banda de 2,4 GHz se intinde pe 100 MHz, ceea ce inseamna ca multe canale se vor suprapune. Doar canalele 1, 6 si 11 sunt independente si pot fi folosite in mediile cu densitate mare de dispozitive wireless.
Banda de 5 GHz este si ea impartita in mai multe canale. Mai exact, sunt disponibile 24 de canale in SUA si 19 in Europa. Latimea unui canal este tot de 20 MHz, insa canalele sunt toate independente pentru ca banda de 5 GHz ocupa 750 MHz. Mai multe canale care nu se suprapun se traduce intr-o capacitate mai mare a retelei wireless, si deci in performante mai bune pentru utilizatori.
2,4 GHz vs 5 GHz
Primele produse wireless comerciale foloseau chipset-uri capabile de 2,4 GHz, lucru care a contribuit la popularitatea acestei benzi. Daca doream sa trec pe o tehnologie de 5 GHz, trebuia sa schimb echipamentul hardware, ceea ce insemna costuri suplimentare pentru business. Multa vreme, pentru a reduce investitiile, s-au folosit standarde wireless care suportau doar banda de 2,4 GHz. Daca doresc o suprafata mai mare care sa fie deservita de un Access Point, atunci voi folosi un canal radio din bana de 2,4 GHz. Legile fizicii ne spun ca un semnal cu o frecventa mai joasa calatoreste o distanta mai mare fata de un semnal cu o frecventa mai inalta, penetrand mai usor ziduri si obstacole. Totusi, sunt multe alte produse si tehnologii care folosesc banda de 2,4 GHz si nu au de-a face cu tehnologia WiFi. Telefoanele cordless, castile si perifericele Bluetooth, dispozitivele Zigbee sunt exemple de device-uri care aglomereaza spectrul radio, reprezentand surse de interferenta pentru transmisiile wireless.
Produsele comerciale capabile de 5 GHz au aparut mai tarziu fata de cele din banda de 2,4 GHz, facand adoptia acestei tehnologii mai lenta. Avantajul acestei benzi este dat de posibilitatea de a atinge rate de transfer mai mari, de a oferi mai multa capacitate si mai multa latime de banda si de a fi un mediu mai curat cu mai putine interferente radio. Pentru aplicatii intensive din punct de vedere latime de banda, ca transferul fisierelor mari sau streaming-ul video, avantajele benzii de 5 GHz sunt evidente: transmisia datelor se face mai repede, spectrul este ocupat mai putin timp, ceea ce creste eficienta retelei WIFi. Frecventa mai inalta inseamna si ca distanta pe care o strabate un semnal in 5 GHz este mai mica. Pentru a acoperi aceeasi suprafata in 5 GHz sunt necesare mai multe AP-uri fata de numarul de AP-uri necesare in 2,4 GHz. O pregatire mai temeinica trebuie facuta pentru a acoperi aceeasi zona care in trecut era acoperita de access point-uri care emit in 2,4 GHz de AP-uri care folosesc 5 GHz.
Standardele wireless legacy
Standardele wireless 802.11 sunt create si intretinute de IEEE si reprezinta documente care specifica tehnicile de transmisie, de modulatie si de codare utilizate in comunicarea WiFi.
IEEE 802.11 prevede, pe langa standardele de viteza/capacitate, si standarde de securitate, de QoS sau de roaming.
Standardele legacy pentru viteza sunt:
- 11b: folosea banda de 2,4 GHz cu viteze de pana la 11 Mbps; dupa noua terminologie propusa de WiFi Alliance standardul 802.11b devine WiFi 1
- 11a: folosea banda de 5 GHz cu viteze de pana la 54 Mbps, WiFi Alliance redenumeste standardul 802.11a in WiFi 2
- 11g: foloseste banda de 2,4 GHz cu viteze de pana la 54 Mbps, WiFi Alliance propune numele de WiFi 3 pentru acest standard
Echipamentele wireless legacy sunt echipamente care folosesc fie banda de 2,4 GHz, fie banda de 5 GHz. Astfel de echipamente mai poarta numele de sisteme SISO – Single Input / Single Output – adica o singura antena radio pe care se transmite / o singura antena cu care se receptioneaza semnalul. Performantele oferite de astfel de sisteme nu mai pot satisface nevoile curente ale utilizatorilor si ale aplicatiilor utilizate de acestia. La finalul anilor 2000, era nevoie de o (r)evolutie care sa aduca tehnologia wireless mai aproape de performantele de pe fir.
Standardele wireless moderne
O data cu aparitia standardului 802.11n tehnologia wireless a prins un avans enorm prin imbunatatirile aduse asupra tehnicilor de modulatie, de codare si asupra metodelor de transmisie printre care cele mai notabile sunt agregarea canalelor radio (channel bonding) si MIMO – multiple input / multiple output. Chipset-urile pot fi construite acum cu mai multe radio care sa faca transmisia si receptia semnalelor, lucru care duce la cresterea capacitatilor de transfer in retelele wireless.
Standardele moderne pentru viteze sunt:
- 11n: poate folosi atat banda de 2,4 GHz, cat si banda de 5 GHz cu viteze maxime de pana la 600 Mbps, desi in practica limita este de 450 Mbps; noul nume este de WiFi 4
- 11ac – reprezinta mai degraba o extensie a standardului 802.11 in banda de 5 GHz, neavand posibilitatea de a folosi banda de 2,4 GHz. Vitezele maxime sunt de pana la 1,3 Gbps, depasindu-se astfel, pentru prima data, bariera de 1 Gbps pentru o transmisie wireless. 802.11ac este acum denumit Wifi 5
- 11ax sau WiFi 6 – este cel mai recent standard wireless care readuce suportul pentru banda de 2,4 GHz. Ratele de transfer se apropie de o alta bariera “psihologica”, cea de 10 Gbps, aducand , cele din urma, tehnologia wireless la paritate cu vitezele de pe fir
Echipamentele wireless moderne, atat cele de retea (AP-urile), cat si cele de utilizator au hardware care le permite folosirea ambelor benzi de frecventa, AP-urile putand fi chiar dual band – pot oferi serviciu wireless in ambele benzi radio simultan. Alegerea benzii de 2,4 GHz sau a benzii de 5 GHz nu mai depinde exclusiv de compatibilitatea cu un anumit standard, ci se va face in functie de rolul pe care reteaua WiFi trebuie sa il indeplineasca si de obiectivele urmarite de fiecare organizatie in parte. Consultantii Dendrio va pot ajuta sa faceti alegerea si dimensionarea corecta a retelei.
Mihai Dumitrascu, Sr Systems Engineer
